线圈中感应电动势随时间变化的规律如图2-1-3所示,则此感应电动势的有效值为______υ,频率为______Hz。
图2-1-3
解析:由图可知该交流电为正弦式交流电,最大值为311V,故有效值为(或200V),由图可知,周期T=0.02s,
答案:200(或) 50
【变式训练一】
1.关于线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流,以下说法中正确的是( )
A.线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次
B.线圈每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次
C.当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时,感应电流最大
D.当线圈平面转到跟磁感线平行位置时,感应电流为零
解析:线圈每转到一周,感应电流的方向就改变两次,故A错,当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时,即中性面位置,此时感应电流为零,而转到跟磁感线平行位置时,此时磁通量变化率最大,即感应电流为最大,故C、D错。由正弦式电流随时间变化规律图像可以看出线圈每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,故选B。
答案:B
例2.如图2-1-4所示,匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m,bc=0.5m,线圈以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴转动,当线圈通过中性面时开始计时,试求:
图2-1-4
(1)线圈中感应电动势的大小;
(2)由t=0至过程中的平均电动势。
解析:(1)感应电动势的瞬时值e=NBSωsinωt,由题意知:
Em=NBSω=100×0.1×0.1×100πV=314V
所以e=314sin100πtV